目前国内利用回转式焚烧炉无害化处理危险废弃物的系统普遍采用的是热电偶式测温装置,无法反映整个系统内真实的温度分布情况。随着计算机技术和光学传感器技术的飞速发展,由燃烧系统内火焰辐射能图像重建炉内温度场已被证明是一种有效的方法,得到国内外学者的关注,并在煤粉炉等燃烧系统上得到了应用。本文总结了国内外关于火焰温度场重建研究的进展,这些方法的一个共同技术思路是利用诸如CCD等辐射能检测装置获取的沿其观察方向上火焰辐射能的投影图像,基于对火焰介质内辐射能传递的研究和投影重建技术,反演介质内部温度分布。辐射能图像是二维平面内以一定灰度值集合代表燃烧系统三维空间内辐射能沿发射方向的累积效应,通过给定参数、辐射传递特性和已知的模型算法,根据辐射能图像重建温度场分布是这一过程的逆问题求解。本文分析了危废焚烧炉内高温弥散介质的辐射传递过程,引入辐射在介质传播过程中的基本传递方程,围绕对这个方程描述的介质辐射过程的分析,展开对温度场重建的研究。为了建立图像灰度与实际辐射能之间的函数关系,基于彩色CCD光学成像特性,提出通过标定的方法来拟合该函数,为利用图像不同通道的灰度表征的辐射能数据通过双色法测量温度奠定了基础。首先以碳氢扩散火焰为研究对象,研究火焰截面辐射特性,提出对辐射能传递过程的假设与简化,假设介质为高温薄介质,并忽略火焰组分散射的影响,将辐射能传递方程简化成一个相对简单的积分式,建立温度场重建模型,引入LSQR法对模型进行数值模拟求解,通过对轴对称和非对称火焰截面温度场的模拟重建,讨论模型的可行性和准确性。在对模型数值模拟的基础上,在实验室内进行了燃烧试验和火焰图像采集,实验重建了碳氢火焰截面的温度场,最后将温度场重建模型应用于危废焚烧处置系统上,通过CCD获取辐射能图像重建焚烧炉内高温介质的温度场分布。